JP4519170B2 - Feedback control device - Google Patents

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Description

本発明はフィードバック制御装置に関し、特に複数の制御部にて制御対象を安定制御するフィードバック制御装置に関する。   The present invention relates to a feedback control device, and more particularly to a feedback control device that stably controls an object to be controlled by a plurality of control units.

長期間安定に制御対象を制御するために、同一の機能を有する複数の制御部によって制御対象を同時に制御する制御装置が従来より知られている。例えば、光海底ケーブルネットワークの端局装置では、１つの制御対象装置に対し同一機能の２つの制御部を用いた制御を行っている。   In order to control a control target stably for a long period of time, a control device that controls a control target simultaneously by a plurality of control units having the same function is conventionally known. For example, in a terminal device of an optical submarine cable network, control using two control units having the same function is performed on one control target device.

光海底ケーブルネットワークの端局装置は、ＡＷＧ（Array Wave−guide Grating：アレイ導波路型光合分波器）を用いたＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）技術により、異なる波長の光を多重化して１本の光ファイバで同時に送信するとともに、多重化された光を受信して波長ごとに分波する装置である。   The optical submarine cable network terminal equipment multiplexes light of different wavelengths by WDM (Wavelength Division Multiplexing) technology using AWG (Array Wave-guide Grating). This is a device that simultaneously transmits with one optical fiber and receives multiplexed light and demultiplexes it for each wavelength.

ＡＷＧは、石英ガラスの屈折率温度依存性により、透過波長が温度によって変化するデバイスであり、温度を制御することで多重化する波長を選択する。そのため、温度を安定に制御することが非常に重要である。   The AWG is a device whose transmission wavelength varies depending on the temperature due to the refractive index temperature dependence of quartz glass, and the wavelength to be multiplexed is selected by controlling the temperature. Therefore, it is very important to control the temperature stably.

以下に、例えば、光海底ケーブルネットワークの端局装置における温度制御に用いられる従来のフィードバック制御装置を示す。
図８は、従来のフィードバック制御装置の構成を示す概略のブロック図である。Below, for example, a conventional feedback control device used for temperature control in a terminal device of an optical submarine cable network is shown.
FIG. 8 is a schematic block diagram showing a configuration of a conventional feedback control apparatus.

フィードバック制御装置５００は、制御対象装置６００（例えば、ＡＷＧを有したＷＤＭ装置）の温度を一定にするための制御を行う制御部５１０、５２０を有する。これら２つの制御部５１０、５２０は同一の機能を有しており、それぞれ、フィードバック制御によりヒータ６０１を安定制御するための制御データを生成する制御データ生成部５１１、５２１と、その制御データに応じてヒータ６０１に電流を流し駆動させる駆動部５１２、５２２を有している。   The feedback control device 500 includes control units 510 and 520 that perform control for keeping the temperature of the control target device 600 (for example, a WDM device having an AWG) constant. These two control units 510 and 520 have the same function, and control data generation units 511 and 521 that generate control data for stably controlling the heater 601 by feedback control, and the control data according to the control data. Drive units 512 and 522 for driving the heater 601 with current flowing therethrough.

制御データ生成部５１１は、制御対象装置６００側に備えられた温度を測定するセンサ６０２と制御対象装置６００の設定温度が格納された設定温度テーブル６０３の値をもとに、測定温度の設定温度からの偏差を算出する減算器５１１ａ、５２１ａと、その偏差をもとに積分演算により制御データを生成する積分回路５１１ｂ、５２１ｂからなる。   The control data generation unit 511 is configured to set the measured temperature based on the value of the sensor 602 for measuring the temperature provided on the control target device 600 side and the value of the set temperature table 603 in which the set temperature of the control target device 600 is stored. Subtractors 511a and 521a for calculating a deviation from the output, and integrating circuits 511b and 521b for generating control data by an integral operation based on the deviation.

駆動部５１２、５２２は、制御駆動回路５１２ａ、５２２ａと、ＦＥＴ（Field-Effect Transistor）５１２ｂ、５２２ｂを有している。制御駆動回路５１２ａ、５２２ａは、制御データ生成部５１１、５２１からの制御データに応じて、ＦＥＴ５１２ｂ、５２２ｂをオンまたはオフする時間を調節するPWM（Pulse Width Modulation）制御を行い、電源ＶＣＣからヒータ６０１へ供給される電流を制御する。   The drive units 512 and 522 have control drive circuits 512a and 522a and FETs (Field-Effect Transistors) 512b and 522b. The control drive circuits 512a and 522a perform PWM (Pulse Width Modulation) control for adjusting the time to turn on or off the FETs 512b and 522b according to the control data from the control data generation units 511 and 521, and the heater 601 from the power supply VCC. Controls the current supplied to

従来のフィードバック制御装置５００では、正常時には制御部５１０、制御部５２０の両方が、フィードバック制御により同時にヒータ６０１を安定制御する。一方のみを駆動し、故障時に他方を駆動するという制御（例えば特許文献１参照）をヒータ６０１の安定制御に用いると、制御の切り替わり時に瞬断が生じ、ヒータ６０１の動作が不安定な状態になるからである。   In the conventional feedback control apparatus 500, both the control unit 510 and the control unit 520 stably control the heater 601 simultaneously by feedback control when normal. If the control of driving only one and driving the other at the time of failure (see, for example, Patent Document 1) is used for stable control of the heater 601, an instantaneous interruption occurs when the control is switched, and the operation of the heater 601 becomes unstable. Because it becomes.

このように、同一の機能を有する複数の制御部によって制御対象を同時に制御することで、いずれかの制御部が故障しても引き続き連続的に制御を可能にし、稼働率を高めていた。
特開平６−６１９８５号公報（段落番号〔０００７〕，第１図） In this way, by simultaneously controlling the controlled object by a plurality of control units having the same function, even if one of the control units fails, the control can be continuously performed and the operation rate is increased.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-61985 (paragraph number [0007], FIG. 1)

しかし、複数の制御部によって制御対象を同時に制御する従来のフィードバック制御装置では、それぞれの制御部から制御対象に等しく制御電流が流れ、回路負荷も等しいものとなる。そのため、いずれかの制御部が故障または取り外された場合、正常な制御部からみた制御電流や回路負荷が変動し、これらを収束させるまでに時間がかかるので、その間、制御が不安定となり精度の高い安定制御を行うことができないという問題があった。   However, in a conventional feedback control apparatus that controls a control target simultaneously by a plurality of control units, a control current flows from each control unit to the control target equally, and the circuit load is also equal. Therefore, if one of the control units fails or is removed, the control current and circuit load as seen from the normal control unit will fluctuate, and it will take time to converge them. There was a problem that high stable control could not be performed.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、制御対象を制御する複数の制御部のいずれかが制御不可能な状態になっても、連続して精度の高い安定制御を行うことが可能なフィードバック制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and performs stable control with high accuracy continuously even when any of a plurality of control units that control a controlled object becomes uncontrollable. It is an object of the present invention to provide a feedback control device capable of performing the above.

上記目的を達成するために、以下のような複数の制御部にて制御対象を安定制御するフィードバック制御装置が提供される。In order to achieve the above object, there is provided a feedback control device that stably controls a controlled object by a plurality of control units as described below.

このフィードバック制御装置は、フィードバック制御により前記制御対象を安定制御するための制御データを生成し、前記制御データをもとに前記制御対象を制御するとともに、前記制御データを他の制御部に送信するマスタ制御部と、前記マスタ制御部の正常動作状態時には前記制御対象の制御を行わず、前記マスタ制御部から送信された前記制御データを受信し、前記マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になると、直前に受信した前記マスタ制御部の前記制御データをもとにして前記制御対象のフィードバック制御を開始し、以降は自身で生成した前記制御データをもとに前記制御対象を制御するスレーブ制御部と、を有し、前記マスタ制御部及び前記スレーブ制御部は、実装される前記制御部の数に応じて前記制御データに異なるオフセット値を加えるデータ補完回路を有する。  The feedback control device generates control data for stably controlling the control target by feedback control, controls the control target based on the control data, and transmits the control data to another control unit. When the master control unit and the master control unit are in a normal operation state, the control target is not controlled, the control data transmitted from the master control unit is received, and normal control by the master control unit is impossible. When the state is reached, feedback control of the control target is started based on the control data of the master control unit received immediately before, and thereafter, the control target is controlled based on the control data generated by itself. A slave control unit, the master control unit and the slave control unit in the control data according to the number of the control unit mounted Having a data interpolation circuit adding the offset value becomes.

本発明のフィードバック制御装置によれば、マスタ制御部は、フィードバック制御により制御対象を安定制御するための制御データを生成し、その制御データをもとに制御対象を制御するとともに、制御データを他の制御部に送信し、スレーブ制御部は、マスタ制御部の正常動作状態時には制御対象の制御を行わず、マスタ制御部から送信された制御データを受信し、マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になると、直前に受信したマスタ制御部の制御データをもとにして制御対象のフィードバック制御を開始し、以降は自身で生成した制御データをもとに制御対象を制御するので、マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になっても、スレーブ制御部により連続して精度の高い安定制御を行うことができる。   According to the feedback control device of the present invention, the master control unit generates control data for stably controlling the controlled object by feedback control, controls the controlled object based on the control data, The slave control unit does not control the control target when the master control unit is in a normal operation state, receives the control data transmitted from the master control unit, and does not perform normal control by the master control unit. When the state becomes possible, feedback control of the control target is started based on the control data of the master control unit received immediately before and the control target is controlled based on the control data generated by itself. Even if normal control by the control unit becomes impossible, stable control with high accuracy can be continuously performed by the slave control unit.

本発明の上記および他の目的、特徴および利点は本発明の例として好ましい実施の形態を表す添付の図面と関連した以下の説明により明らかになるであろう。   These and other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments by way of example of the present invention.

第１の実施の形態のフィードバック制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the feedback control apparatus of 1st Embodiment. 内部故障が発生した場合の第１の実施の形態のフィードバック制御装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the feedback control apparatus of 1st Embodiment when an internal failure generate | occur | produces. 通信エラーが生じた場合の第１の実施の形態のフィードバック制御装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the feedback control apparatus of 1st Embodiment when a communication error arises. マスタ制御部自体が取り外された場合の第１の実施の形態のフィードバック制御装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the feedback control apparatus of 1st Embodiment when a master control part itself is removed. 第２の実施の形態のフィードバック制御装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the feedback control apparatus of 2nd Embodiment. オフセット値を環境温度に従って変更する例を示す図である。It is a figure which shows the example which changes an offset value according to environmental temperature. 制御部を１つ取り外したときの温度の変動を示す図である。It is a figure which shows the fluctuation | variation of the temperature when one control part is removed. 従来のフィードバック制御装置の構成を示す概略のブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the conventional feedback control apparatus.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、第１の実施の形態のフィードバック制御装置の構成を示す図である。
フィードバック制御装置１００−１は、制御対象装置２００の温度制御を行う２つの制御部１１０−１、１２０−１を有している。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a feedback control apparatus according to the first embodiment.
The feedback control device 100-1 includes two control units 110-1 and 120-1 that perform temperature control of the control target device 200.

制御部１１０−１、１２０−１は同様の回路構成であり、それぞれ、フィードバック制御によりヒータ２０１を安定制御するための制御データを生成する制御データ生成部１１１、１２１と、セレクタ１１２、１２２と、制御データに応じて制御対象装置２００のヒータ２０１を駆動する駆動部１１３、１２３と、自身がマスタ制御部かスレーブ制御部かを検出するデコーダ１１４、１２４と、駆動部１１３、１２３によるヒータ２０１の駆動を許可または禁止する駆動切替部１１５、１２５と、制御データの送受信を行う送受信部１１６、１２６とを有している。   The control units 110-1 and 120-1 have the same circuit configuration, and control data generation units 111 and 121 that generate control data for stably controlling the heater 201 by feedback control, selectors 112 and 122, respectively. The drive units 113 and 123 that drive the heater 201 of the control target device 200 according to the control data, the decoders 114 and 124 that detect whether they are the master control unit or the slave control unit, and the heaters 201 by the drive units 113 and 123 Drive switching units 115 and 125 that permit or prohibit driving and transmission / reception units 116 and 126 that transmit and receive control data are included.

制御データ生成部１１１、１２１は、減算器１１１ａ、１２１ａと、積分回路１１１ｂ、１２１ｂとを有している。減算器１１１ａ、１２１ａは、測定温度の設定温度からの偏差を演算する。積分回路１１１ｂ、１２１ｂは、その偏差をもとに積分演算により制御データ生成する。   The control data generation units 111 and 121 include subtractors 111a and 121a and integration circuits 111b and 121b. The subtractors 111a and 121a calculate the deviation of the measured temperature from the set temperature. The integration circuits 111b and 121b generate control data by integration calculation based on the deviation.

セレクタ１１２、１２２は、制御データ生成部１１１、１２１で生成された制御データを一方の入力端子に、送受信部１１６、１２６を介して送られる他方の制御部からの制御データを他方の入力端子に入力し、駆動切替部１１５、１２５からの信号をもとにいずれかを選択して出力する。   The selectors 112 and 122 use the control data generated by the control data generation units 111 and 121 as one input terminal, and control data from the other control unit sent via the transmission / reception units 116 and 126 as the other input terminal. Input, select one based on signals from the drive switching units 115 and 125, and output.

駆動部１１３、１２３は、制御駆動回路１１３ａ、１２３ａと、ＦＥＴ１１３ｂ、１２３ｂを有している。制御駆動回路１１３ａ、１２３ａは、セレクタ１１２、１２２で選択された制御データに応じて、ＦＥＴ１１３ｂ、１２３ｂをオンまたはオフする時間を調節するPWM制御を行い、電源ＶＣＣからヒータ２０１へ供給される電流を制御する。   The drive units 113 and 123 have control drive circuits 113a and 123a and FETs 113b and 123b. The control drive circuits 113a and 123a perform PWM control for adjusting the time during which the FETs 113b and 123b are turned on or off in accordance with the control data selected by the selectors 112 and 122, and supply the current supplied from the power supply VCC to the heater 201. Control.

デコーダ１１４、１２４は、自身がマスタ制御部なのかスレーブ制御部なのかを、それぞれ制御部１１０−１、１２０−１の外からの信号（マスタコードまたはスレーブコード）に応じてデコードして検出する。より具体的に説明すると、これらの制御部１１０−１、１２０−１は、フィードバック制御装置１００−１から個別に取り外し可能なように構成されており、例えば、制御部１１０−１をマスタ制御部用のコネクタ（図示せず）に接続したときには、マスタコードがデコーダ１１４に入力されてマスタ制御部であると検出される。また、スレーブ制御部用のコネクタ（図示せず）に接続したときには、スレーブコードがデコーダ１１４に入力されてスレーブ制御部であると検出される。   The decoders 114 and 124 detect whether they are master control units or slave control units by decoding them according to signals (master code or slave code) from outside the control units 110-1 and 120-1, respectively. . More specifically, these control units 110-1 and 120-1 are configured to be individually removable from the feedback control device 100-1, and for example, the control unit 110-1 is replaced with a master control unit. When connected to a connector (not shown), a master code is input to the decoder 114 and detected as a master control unit. When connected to a connector (not shown) for a slave control unit, a slave code is input to the decoder 114 and detected as a slave control unit.

駆動切替部１１５、１２５は、制御部１１０−１、１２０−１がマスタ制御部であるか、スレーブ制御部であるかに応じて、駆動部１１３、１２３によるヒータ２０１の駆動を許可するかしないかを決定し、制御駆動回路１１３ａ、１２３ａにその旨の信号を通知する。   The drive switching units 115 and 125 do not permit the drive of the heater 201 by the drive units 113 and 123 depending on whether the control units 110-1 and 120-1 are master control units or slave control units. And notifies the control drive circuits 113a and 123a of a signal to that effect.

また、駆動切替部１１５、１２５は、他方の制御部に内部故障や通信エラーが生じた場合や、他方の制御部が取り外された場合など、他方の制御部によるヒータ２０１の制御が不可能な状態になったことを検出する。そして、自身がマスタ制御部かスレーブ制御部かに応じて、セレクタ１１２、１２２で出力する信号を切り替えたり、駆動部１１３、１２３によるヒータ２０１の駆動を許可するか否かを決定する（詳細は後述する）。   Further, the drive switching units 115 and 125 cannot control the heater 201 by the other control unit, such as when an internal failure or communication error occurs in the other control unit, or when the other control unit is removed. Detect that it has entered a state. Then, depending on whether it is the master control unit or the slave control unit, it is determined whether to switch the signals output by the selectors 112 and 122 or to permit the drive units 113 and 123 to drive the heater 201 (for details). Will be described later).

送受信部１１６、１２６は、シリアル通信により制御データ生成部１１１、１２１で生成した制御データを他方の制御部に送信したり、他方の制御部からの制御データを受信したりする。   The transmission / reception units 116 and 126 transmit the control data generated by the control data generation units 111 and 121 to the other control unit by serial communication, and receive control data from the other control unit.

制御対象装置２００は、例えば、ＡＷＧを用いて異なる波長の光を多重化したり多重化された光を波長ごとに分波するＷＤＭ装置であり、ヒータ２０１のほかに、温度を測定するセンサ２０２と、設定すべき温度の情報が格納された設定温度テーブル２０３とを有している。なお設定温度はＡＷＧの温度制御を行う場合、使用温度が０〜６５℃の範囲であるとするとＡＷＧの機能を発揮するためにそれより高い例えば６５℃〜８０℃の範囲内において、ある一定の温度が設定される。   The control target device 200 is, for example, a WDM device that multiplexes light of different wavelengths using AWG and demultiplexes the multiplexed light for each wavelength. In addition to the heater 201, the control target device 200 includes a sensor 202 that measures temperature. And a set temperature table 203 in which information on temperatures to be set is stored. Note that when the temperature of the AWG is controlled, if the operating temperature is in the range of 0 to 65 ° C., the set temperature is a certain value within the range of 65 ° C. to 80 ° C., for example, higher than that in order to exert the function of the AWG The temperature is set.

以下、デコーダ１１４、１２４により、制御部１１０−１がマスタ制御部、制御部１２０−１がスレーブ制御部として検出された場合について、第１の実施の形態のフィードバック制御装置１００−１の動作を説明する。なお、制御部１１０−１がスレーブ制御部、制御部１２０−１がマスタ制御部と検出された場合も同様の動作である。   Hereinafter, the operations of the feedback control apparatus 100-1 of the first embodiment will be described with respect to the case where the decoders 114 and 124 detect the control unit 110-1 as the master control unit and the control unit 120-1 as the slave control unit. explain. The same operation is performed when the control unit 110-1 is detected as a slave control unit and the control unit 120-1 is detected as a master control unit.

制御部１１０−１がマスタ制御部として検出されると、駆動切替部１１５は、セレクタ１１２に、制御データ生成部１１１で生成された制御データを選択して出力させる。駆動切替部１１５はさらに、制御駆動回路１１３ａに対してヒータ２０１の駆動を許可する旨の信号を通知する。これにより制御駆動回路１１３ａは、制御データ生成部１１１で生成された制御データをもとにＦＥＴ１１３ｂをオンまたはオフさせ、ヒータ２０１に流す電流（図中点線の矢印）を制御する。制御データ生成部１１１には、センサ２０２による測定温度がフィードバックされる。そして、積分回路１１１ｂは、測定温度の設定温度テーブル２０３に設定された設定温度からの偏差をもとに積分演算により制御データを生成し、フィードバック制御を継続する。なお、制御データ生成部１１１で演算された制御データは、常に送受信部１１６を介して、スレーブ制御部として検出された制御部１２０−１に送信される。   When the control unit 110-1 is detected as the master control unit, the drive switching unit 115 causes the selector 112 to select and output the control data generated by the control data generation unit 111. Further, the drive switching unit 115 notifies the control drive circuit 113a of a signal that permits the drive of the heater 201. Thus, the control drive circuit 113a turns on or off the FET 113b based on the control data generated by the control data generation unit 111, and controls the current (dotted arrow in the figure) that flows through the heater 201. A temperature measured by the sensor 202 is fed back to the control data generation unit 111. Then, the integration circuit 111b generates control data by integral calculation based on the deviation of the measured temperature from the set temperature set in the set temperature table 203, and continues the feedback control. The control data calculated by the control data generation unit 111 is always transmitted to the control unit 120-1 detected as the slave control unit via the transmission / reception unit 116.

一方、スレーブ制御部として検出された制御部１２０−１では、送受信部１２６にてマスタ制御部、すなわち制御部１１０−１から送信されてくる制御データを受信する。駆動切替部１２５は、セレクタ１２２にマスタ制御部からの制御データを選択させ、制御駆動回路１２３ａに出力させる。スレーブ制御部の場合、駆動切替部１２５は、制御駆動回路１２３ａに対し、ヒータ２０１の駆動を許可しない旨の信号を通知する。これにより、制御駆動回路１２３ａはＦＥＴ１２３ｂを動作させない。   On the other hand, in the control unit 120-1 detected as the slave control unit, the transmission / reception unit 126 receives the control data transmitted from the master control unit, that is, the control unit 110-1. The drive switching unit 125 causes the selector 122 to select control data from the master control unit, and causes the control drive circuit 123a to output the control data. In the case of the slave control unit, the drive switching unit 125 notifies the control drive circuit 123a of a signal indicating that the heater 201 is not permitted to be driven. Thereby, the control drive circuit 123a does not operate the FET 123b.

以上が、２つの制御部１１０−１、１２０−１が共に正常の場合のフィードバック制御装置１００−１の動作である。
次に、マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になったときのフィードバック制御装置１００−１の動作を説明する。The above is the operation of the feedback control apparatus 100-1 when the two control units 110-1 and 120-1 are both normal.
Next, the operation of the feedback control device 100-1 when normal control by the master control unit becomes impossible will be described.

制御部１１０−１において、内部故障（クロック異常や電源異常など）や通信エラーが生じた場合、または制御部１１０−１自体がフィードバック制御装置１００−１から取り外された場合、スレーブ制御部である制御部１２０−１は、制御部１１０−１による正常な制御が不可能な状態になったことを検出する。   In the control unit 110-1, when an internal failure (clock abnormality, power supply abnormality, etc.) or communication error occurs, or when the control unit 110-1 itself is removed from the feedback control device 100-1, it is a slave control unit. The control unit 120-1 detects that normal control by the control unit 110-1 has become impossible.

図２は、内部故障が発生した場合の第１の実施の形態のフィードバック制御装置の動作を説明する図である。
制御部１１０−１の図示しない内部故障検出回路は、内部故障を検出するとスレーブ制御部である制御部１２０−１の駆動切替部１２５にその旨を通知する。それと同時に、制御部１１０−１の駆動切替部１１５は、制御駆動回路１１３ａによるヒータ２０１の駆動を許可しない旨を通知し駆動を停止させる。一方、制御部１２０−１の駆動切替部１２５は、ヒータ２０１の駆動を許可する旨の信号を制御駆動回路１２３ａに通知する。これにより、内部故障が発生する直前に受信した制御部１１０−１の制御データをもとにヒータ２０１の制御が開始され、制御駆動回路１２３ａは、ＦＥＴ１２３ｂをオンまたはオフさせ、ヒータ２０１に流す電流（図中点線の矢印）を制御する。制御部１２０−１による制御の開始後、駆動切替部１２５はセレクタ１２２に制御データ生成部１２１の出力を選択させ、制御部１２０−１によるフィードバック制御が継続して行われる。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the feedback control apparatus according to the first embodiment when an internal failure occurs.
When an internal failure detection circuit (not shown) of the control unit 110-1 detects an internal failure, it notifies the drive switching unit 125 of the control unit 120-1 that is a slave control unit to that effect. At the same time, the drive switching unit 115 of the control unit 110-1 notifies that the drive of the heater 201 by the control drive circuit 113a is not permitted and stops the drive. On the other hand, the drive switching unit 125 of the control unit 120-1 notifies the control drive circuit 123a of a signal that allows the heater 201 to be driven. As a result, the control of the heater 201 is started based on the control data of the control unit 110-1 received immediately before the internal failure occurs, and the control drive circuit 123a turns the FET 123b on or off and supplies the current to the heater 201. (Dotted arrow in the figure) is controlled. After the control by the control unit 120-1 is started, the drive switching unit 125 causes the selector 122 to select the output of the control data generation unit 121, and the feedback control by the control unit 120-1 is continuously performed.

なお、マスタ制御部が内部故障状態から正常な制御が可能な状態に復旧すると、その旨がスレーブ制御部の駆動切替部１２５に通知される。これを受けて駆動切替部１２５は、制御駆動回路１２３ａによるヒータ２０１の駆動を停止させる。また、駆動切替部１２５は、セレクタ１２２に送受信部１２６からの制御データを選択させる。マスタ制御部は、復旧直後にスレーブ制御部で生成された制御データを受信し、この制御データをもとに、ヒータ２０１の制御を開始し、以降は自身の制御データ生成部１１１で生成した制御データをもとに、ヒータ２０１をフィードバック制御する。   When the master control unit recovers from the internal failure state to a state in which normal control is possible, the fact is notified to the drive switching unit 125 of the slave control unit. In response to this, the drive switching unit 125 stops the driving of the heater 201 by the control drive circuit 123a. In addition, the drive switching unit 125 causes the selector 122 to select control data from the transmission / reception unit 126. The master control unit receives the control data generated by the slave control unit immediately after the recovery, starts the control of the heater 201 based on this control data, and thereafter generates the control data generated by its own control data generation unit 111. The heater 201 is feedback controlled based on the data.

図３は、通信エラーが生じた場合の第１の実施の形態のフィードバック制御装置の動作を説明する図である。
例えば、マスタ制御部である制御部１１０−１の送受信部１１６が故障した場合、制御データがスレーブ制御部に送信される際に通信エラーが発生する。スレーブ制御部側の送受信部１２６は、このような通信エラーを検出し、通信エラーが発生した旨を駆動切替部１２５に通知する。駆動切替部１２５はこの通知を受けると、送受信部１２６に、通信エラーをマスタ制御部側にフィードバック通知させる。これによりマスタ制御部の駆動切替部１１５は、ヒータ２０１の駆動を停止させる旨の信号を制御駆動回路１１３ａに送出し、マスタ制御部によるヒータ２０１の制御が停止する。一方、スレーブ制御部側の駆動切替部１２５は、ヒータ２０１の駆動を許可する旨の信号を制御駆動回路１２３ａに送出する。これにより、通信エラーが生じる直前に受信した制御部１１０−１の制御データをもとにヒータ２０１の制御が開始され、制御駆動回路１２３ａは、ＦＥＴ１２３ｂをオンまたはオフさせ、ヒータ２０１に流す電流（図中点線の矢印）を制御する。制御部１２０−１による制御の開始後、駆動切替部１２５はセレクタ１２２に制御データ生成部１２１の出力を選択させ、制御部１２０−１によるフィードバック制御が継続して行われる。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the feedback control apparatus according to the first embodiment when a communication error occurs.
For example, when the transmission / reception unit 116 of the control unit 110-1 serving as the master control unit fails, a communication error occurs when control data is transmitted to the slave control unit. The transmission / reception unit 126 on the slave control unit side detects such a communication error and notifies the drive switching unit 125 that a communication error has occurred. Upon receiving this notification, the drive switching unit 125 causes the transmission / reception unit 126 to perform feedback notification of the communication error to the master control unit side. As a result, the drive switching unit 115 of the master control unit sends a signal to stop the driving of the heater 201 to the control drive circuit 113a, and the control of the heater 201 by the master control unit is stopped. On the other hand, the drive switching unit 125 on the slave control unit side sends a signal indicating permission to drive the heater 201 to the control drive circuit 123a. As a result, the control of the heater 201 is started based on the control data of the control unit 110-1 received immediately before the communication error occurs, and the control drive circuit 123a turns on or off the FET 123b, and the current ( (Dotted arrow in the figure) is controlled. After the control by the control unit 120-1 is started, the drive switching unit 125 causes the selector 122 to select the output of the control data generation unit 121, and the feedback control by the control unit 120-1 is continuously performed.

なお、マスタ制御部が通信エラー状態から正常な制御が可能な状態に復旧すると、その旨がスレーブ制御部の駆動切替部１２５に通知される。これを受けて駆動切替部１２５は、制御駆動回路１２３ａによるヒータ２０１の駆動を停止させる。また、駆動切替部１２５は、セレクタ１２２に送受信部１２６からの制御データを選択させる。マスタ制御部は、復旧直後にスレーブ制御部で生成された制御データを受信し、この制御データをもとに、ヒータ２０１の制御を開始し、以降は自身の制御データ生成部１１１で生成した制御データをもとに、ヒータ２０１をフィードバック制御する。   When the master control unit recovers from the communication error state to a state in which normal control is possible, the fact is notified to the drive switching unit 125 of the slave control unit. In response to this, the drive switching unit 125 stops the driving of the heater 201 by the control drive circuit 123a. In addition, the drive switching unit 125 causes the selector 122 to select control data from the transmission / reception unit 126. The master control unit receives the control data generated by the slave control unit immediately after the recovery, starts the control of the heater 201 based on this control data, and thereafter generates the control data generated by its own control data generation unit 111. The heater 201 is feedback controlled based on the data.

図４は、マスタ制御部自体が取り外された場合の第１の実施の形態のフィードバック制御装置の動作を説明する図である。
図示しない実装状態検出部は、マスタ制御部が実装されているか否かを検出しており、マスタ制御部が取り外された場合には、マスタ制御部が未実装である旨をスレーブ制御部である制御部１２０−１の駆動切替部１２５に通知する。駆動切替部１２５は、この通知を受けると、ヒータ２０１の駆動を許可する旨の信号を制御駆動回路１２３ａに送出する。これにより、マスタ制御部が取り外される直前に受信したマスタ制御部の制御データをもとにヒータ２０１の制御が開始され、制御駆動回路１２３ａは、ＦＥＴ１２３ｂをオンまたはオフさせ、ヒータ２０１に流す電流（図中点線の矢印）を制御する。制御部１２０−１による制御の開始後、駆動切替部１２５はセレクタ１２２に制御データ生成部１２１の出力を選択させ、制御部１２０−１によるフィードバック制御が継続して行われる。FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the feedback control apparatus of the first embodiment when the master control unit itself is removed.
A mounting state detection unit (not shown) detects whether or not the master control unit is mounted. When the master control unit is removed, the slave control unit indicates that the master control unit is not mounted. Notify the drive switching unit 125 of the control unit 120-1. Upon receiving this notification, the drive switching unit 125 sends a signal to permit the drive of the heater 201 to the control drive circuit 123a. As a result, the control of the heater 201 is started based on the control data of the master control unit received immediately before the master control unit is removed, and the control drive circuit 123a turns on or off the FET 123b and the current ( (Dotted arrow in the figure) is controlled. After the control by the control unit 120-1 is started, the drive switching unit 125 causes the selector 122 to select the output of the control data generation unit 121, and the feedback control by the control unit 120-1 is continuously performed.

なお、マスタ制御部が再び実装されると、図示しない実装状態検出部は、マスタ制御部が実装された旨を、スレーブ制御部の駆動切替部１２５に通知する。これを受けて駆動切替部１２５は、制御駆動回路１２３ａによるヒータ２０１の駆動を停止させる。また、駆動切替部１２５は、セレクタ１２２に送受信部１２６からの制御データを選択させる。そして、前述したマスタ制御部及びスレーブ制御部の両者が正常な場合の動作を行う。マスタ制御部は、復旧直後にスレーブ制御部で生成された制御データを受信し、この制御データをもとに、ヒータ２０１の制御を開始し、以降は自身の制御データ生成部で生成した制御データをもとにヒータ２０１をフィードバック制御する。   When the master control unit is mounted again, a mounting state detection unit (not shown) notifies the drive switching unit 125 of the slave control unit that the master control unit is mounted. In response to this, the drive switching unit 125 stops the driving of the heater 201 by the control drive circuit 123a. In addition, the drive switching unit 125 causes the selector 122 to select control data from the transmission / reception unit 126. And the operation | movement when both the master control part and slave control part which were mentioned above are normal is performed. The master control unit receives control data generated by the slave control unit immediately after recovery, starts control of the heater 201 based on this control data, and thereafter generates control data generated by its own control data generation unit. The heater 201 is feedback controlled based on the above.

以上のように、マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になると、スレーブ制御部は直前にマスタ制御部から送信された制御データをもとに、ヒータ２０１の制御を開始できるので、スレーブ制御部にて連続して精度の高い安定制御を行うことができる。また、マスタ制御部が復旧した際にも連続して安定にマスタ制御部での制御に切り替えることができる。   As described above, when normal control by the master control unit becomes impossible, the slave control unit can start control of the heater 201 based on the control data transmitted from the master control unit immediately before. The control unit can perform stable control with high accuracy continuously. Further, even when the master control unit is restored, it is possible to switch to the control by the master control unit continuously and stably.

次に、第２の実施の形態のフィードバック制御装置を説明する。
図５は、第２の実施の形態のフィードバック制御装置の構成を示す図である。
第１の実施の形態のフィードバック制御装置１００−１と同様の構成要素については同一符号とし、説明を省略する。Next, a feedback control apparatus according to the second embodiment will be described.
FIG. 5 is a diagram illustrating the configuration of the feedback control apparatus according to the second embodiment.
The same components as those of the feedback control apparatus 100-1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第２の実施の形態のフィードバック制御装置１００−２では、セレクタ１１２、１２２と、駆動部１１３、１２３の間に、制御データにオフセット値を加えるデータ補完回路１１７、１２７を有していることが、第１の実施の形態のフィードバック制御装置１００−１と異なっている。   The feedback control apparatus 100-2 according to the second embodiment includes data complement circuits 117 and 127 that add an offset value to the control data between the selectors 112 and 122 and the drive units 113 and 123. This is different from the feedback control apparatus 100-1 of the first embodiment.

データ補完回路１１７、１２７は、フィードバック制御装置１００−２に実装される制御部の数に応じて生成した制御データに異なるオフセット値を加える。つまり、制御部１１０−２、１２０−２が両方とも実装されている場合と、一方が取り外された場合とで異なるオフセット値を制御データに加える。例えば、制御部１１０−２による制御中に制御部１２０−２が取り外された場合や、制御部１１０−２が取り外された場合、または、一方が実装されている状態から２つ実装された場合、回路負荷が変動しヒータ２０１の温度制御にもわずかな影響を与える。そのため、例えば、１つ実装時のオフセット値＝αと設定して、２つ実装時のオフセット値＝β（α＜β）とする。このオフセット値の変更は、前述したように他の制御部の実装状態を検出する駆動切替部１１５、１２５によって切り替えられる。   The data interpolation circuits 117 and 127 add different offset values to the control data generated according to the number of control units mounted on the feedback control device 100-2. In other words, different offset values are added to the control data when both the control units 110-2 and 120-2 are mounted and when one of them is removed. For example, when the control unit 120-2 is removed during the control by the control unit 110-2, when the control unit 110-2 is removed, or when two are mounted from the state where one is mounted The circuit load fluctuates and slightly affects the temperature control of the heater 201. Therefore, for example, the offset value at the time of mounting one is set to α, and the offset value at the time of mounting two is set to β (α <β). The change of the offset value is switched by the drive switching units 115 and 125 that detect the mounting state of the other control units as described above.

なお、このオフセット値を環境温度により変更するようにしてもよい。
図６は、オフセット値を環境温度に従って変更する例を示す図である。
横軸は環境温度、縦軸はオフセット値である。The offset value may be changed according to the environmental temperature.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the offset value is changed according to the environmental temperature.
The horizontal axis is the environmental temperature, and the vertical axis is the offset value.

環境温度が低い場合には、ヒータ２０１の温度を一定にするには電流を多く流す必要があり、必然的に制御データは大きくなるため実装状態（１つ実装するか、２つ実装するか）によって調整すべきオフセット値は小さい。一方、環境温度が高い場合には、電流を多く流す必要がなく、制御データは小さくなるため実装状態が大きく影響するので、オフセット値を大きくする必要がある。   When the environmental temperature is low, it is necessary to flow a large amount of current to keep the temperature of the heater 201 constant, and the control data inevitably increases, so the mounting state (whether one is mounted or two are mounted) The offset value to be adjusted is small. On the other hand, when the environmental temperature is high, it is not necessary to flow a large amount of current, and the control data is small, so that the mounting state has a great influence, so it is necessary to increase the offset value.

例えば、図６のように２５℃を基準にして、２５℃より高い温度のときはオフセット値を基準値より増加させ、２５℃より低い温度のときにはオフセット値を基準値より減少させる。   For example, as shown in FIG. 6, with reference to 25 ° C., the offset value is increased from the reference value when the temperature is higher than 25 ° C., and the offset value is decreased from the reference value when the temperature is lower than 25 ° C.

以上のように第２の実施の形態のフィードバック制御装置１００−２によれば、データ補完回路１１７、１２７を設け、制御部１１０−２、１２０−２の実装状態によってオフセット値を可変するようにしたので、実装状態によってヒータ２０１の温度が変動することを抑制することができる。   As described above, according to the feedback control apparatus 100-2 of the second embodiment, the data interpolation circuits 117 and 127 are provided so that the offset value can be varied depending on the mounting state of the control units 110-2 and 120-2. Therefore, it is possible to suppress the temperature of the heater 201 from fluctuating depending on the mounting state.

図７は、制御部を１つ取り外したときの温度の変動を示す図である。
図のように、２つの制御部で同時に制御する従来のフィードバック制御装置では、温度安定閾値より下回ってしまう場合があった。これに対し、制御部をマスタ制御部、スレーブ制御部とした第１の実施の形態のフィードバック制御装置１００−１では、マスタ制御部が取り外された際に、スレーブ制御部は、マスタ制御部の制御データをもとに制御を開始できるので、温度の変動を抑制することができる。また、実装状態によってオフセット値を可変させるデータ補完回路１１７、１２７を設けた第２の実施の形態のフィードバック制御装置１００−２では、温度の変動を更に抑制することができる。FIG. 7 is a diagram illustrating a change in temperature when one control unit is removed.
As shown in the figure, in the conventional feedback control device that is controlled simultaneously by two control units, the temperature may fall below the temperature stabilization threshold. On the other hand, in the feedback control apparatus 100-1 of the first embodiment in which the control unit is a master control unit and a slave control unit, when the master control unit is removed, the slave control unit Since control can be started based on the control data, temperature fluctuations can be suppressed. Further, in the feedback control device 100-2 of the second embodiment provided with the data complement circuits 117 and 127 that vary the offset value depending on the mounting state, temperature fluctuations can be further suppressed.

なお、上記では、ヒータの温度を一定するための制御について説明したが、これに限定されず、他の制御（例えばモータの回転制御など）に適用することも可能である。
また、上記では、制御部が２つの場合について説明したがこれに限定されない。例えば、１つのマスタ制御部に対し、複数のスレーブ制御部を設けるようにして、これらスレーブ制御部にマスタ制御部の制御データを常に送信しつつ、マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になると、いずれかのスレーブ制御部による制御が、マスタ制御部による正常な制御が不可能になる直前に受信した制御データをもとに開始するようにしてもよい。In the above description, the control for keeping the temperature of the heater constant has been described. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to other controls (for example, motor rotation control).
Moreover, although the above demonstrated the case where there were two control parts, it is not limited to this. For example, a plurality of slave control units are provided for one master control unit, and control data of the master control unit is constantly transmitted to these slave control units, and normal control by the master control unit is impossible Then, control by any slave control unit may be started based on control data received immediately before normal control by the master control unit becomes impossible.

本発明は、例えば、長期間、高い信頼性を必要とする光海底ケーブルネットワークの端局装置のＡＷＧの温度制御に好適に用いられる。
上記については単に本発明の原理を示すものである。さらに、多数の変形、変更が当業者にとって可能であり、本発明は上記に示し、説明した正確な構成および応用例に限定されるものではなく、対応するすべての変形例および均等物は、添付の請求項およびその均等物による本発明の範囲とみなされる。The present invention is suitably used, for example, for AWG temperature control of a terminal device of an optical submarine cable network that requires high reliability for a long period of time.
The above merely illustrates the principle of the present invention. In addition, many modifications and changes can be made by those skilled in the art, and the present invention is not limited to the precise configuration and application shown and described above, and all corresponding modifications and equivalents may be And the equivalents thereof are considered to be within the scope of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００−１ フィードバック制御装置
１１０−１、１２０−１ 制御部
１１１、１２１ 制御データ生成部
１１１ａ、１２１ａ 減算器
１１１ｂ、１２１ｂ 積分回路
１１２、１２２ セレクタ
１１３、１２３ 駆動部
１１３ａ、１２３ａ 制御駆動回路
１１３ｂ、１２３ｂ ＦＥＴ
１１４、１２４ デコーダ
１１５、１２５ 駆動切替部
１１６、１２６ 送受信部
２００ 制御対象装置
２０１ ヒータ
２０２ センサ
２０３ 設定温度テーブル100-1 feedback control device 110-1, 120-1 control unit 111, 121 control data generation unit 111a, 121a subtractor 111b, 121b integration circuit 112, 122 selector 113, 123 drive unit 113a, 123a control drive circuit 113b, 123b FET
114, 124 Decoder 115, 125 Drive switching unit 116, 126 Transmission / reception unit 200 Control target device 201 Heater 202 Sensor 203 Set temperature table

Claims (3)

複数の制御部にて制御対象を安定制御するフィードバック制御装置において、
フィードバック制御により前記制御対象を安定制御するための制御データを生成し、前記制御データをもとに前記制御対象を制御するとともに、前記制御データを他の制御部に送信するマスタ制御部と、
前記マスタ制御部の正常動作状態時には前記制御対象の制御を行わず、前記マスタ制御部から送信された前記制御データを受信し、前記マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になると、直前に受信した前記マスタ制御部の前記制御データをもとにして前記制御対象のフィードバック制御を開始し、以降は自身で生成した前記制御データをもとに前記制御対象を制御するスレーブ制御部と、を有し、
前記マスタ制御部及び前記スレーブ制御部は、実装される前記制御部の数に応じて前記制御データに異なるオフセット値を加えるデータ補完回路を有することを特徴とするフィードバック制御装置。In a feedback control device that stably controls a controlled object by a plurality of control units,
Generating control data for stably controlling the control object by feedback control, controlling the control object based on the control data, and transmitting the control data to another control unit;
When the master control unit is in a normal operation state, the control target is not controlled, the control data transmitted from the master control unit is received, and normal control by the master control unit becomes impossible. Starting the feedback control of the control target based on the control data of the master control unit received in the slave control unit, the slave control unit for controlling the control target based on the control data generated by itself, Have
The master control unit and the slave control unit include a data complement circuit that adds a different offset value to the control data according to the number of the control units to be mounted . 前記マスタ制御部及び前記スレーブ制御部は前記制御対象の温度を一定にするための制御データを生成し、前記データ補完回路は環境温度に応じて前記オフセット値を可変することを特徴とする請求項１記載のフィードバック制御装置。The master control unit and the slave control unit generate control data for making the temperature of the control target constant, and the data complementing circuit varies the offset value according to an environmental temperature. The feedback control apparatus according to 1. 複数の制御部にて制御対象を安定制御するフィードバック制御装置において、In a feedback control device that stably controls a controlled object by a plurality of control units,
前記複数の制御部はそれぞれ、フィードバック制御により前記制御対象を安定制御するための制御データを生成する制御データ生成部と、  Each of the plurality of control units generates a control data for stably controlling the control target by feedback control, and
前記制御データに応じて前記制御対象を駆動する駆動部と、  A drive unit for driving the control object according to the control data;
自身がマスタ制御部かスレーブ制御部かを検出するマスタスレーブ検出部と、  A master-slave detector that detects whether it is a master controller or a slave controller;
前記マスタ制御部であると検出された場合、前記駆動部による前記制御対象の駆動を許可し、前記スレーブ制御部であると検出された場合、前記マスタ制御部の正常動作状態時には前記駆動部による前記制御対象の駆動を許可しない駆動切替部と、  When it is detected that it is the master control unit, the drive unit allows the drive of the control object, and when it is detected that it is the slave control unit, when the master control unit is in a normal operation state, the drive unit A drive switching unit that does not permit the drive of the control target;
前記制御データを前記マスタ制御部または前記スレーブ制御部に送信するとともに、前記マスタ制御部または前記スレーブ制御部からも前記制御データを受信する送受信部と、  A transmission / reception unit that transmits the control data to the master control unit or the slave control unit, and also receives the control data from the master control unit or the slave control unit, and
実装される前記制御部の数に応じて前記制御データに異なるオフセット値を加えるデータ補完回路と、  A data complement circuit for adding a different offset value to the control data according to the number of the control units to be mounted;
を有し、  Have
前記スレーブ制御部における前記駆動切替部は、前記マスタ制御部による正常な制御が不可能な状態になると、前記スレーブ制御部の前記駆動部による前記制御対象の駆動を許可し、直前に前記マスタ制御部から受信した前記制御データを選択して前記制御対象の制御を開始させ、以降は前記スレーブ制御部における前記制御データ生成部で生成した前記制御データを選択して前記制御対象を制御させることを特徴とするフィードバック制御装置。  The drive switching unit in the slave control unit permits the drive of the control target by the drive unit of the slave control unit when normal control by the master control unit is impossible, and immediately before the master control Selecting the control data received from the control unit to start control of the control target, and thereafter selecting the control data generated by the control data generation unit in the slave control unit to control the control target. A characteristic feedback control device.
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